[发明专利]一种光伏电站频率与电压调节协同控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种光伏电站频率与电压调节协同控制方法及系统，包括以下步骤：确定调控光伏发电站中参与频率、逆变器有功输出、逆变器无功输出的优先级顺序；优先级顺序，结合光伏发电站容量利用状况，划分逆变器调压工况；采集当前光伏发电站的运行数据，通过运行数据计算下一时刻无功调压量，基于下一时刻无功调压量预判下一时刻的调压工况，并根据下一时刻的调压工况计算逆变器的有功输出和无功输出，优化了扰动条件下光伏逆变器参与频率与电压调节过程中的协调控制，实现在光伏逆变器有功、无功调节容量的合理分配和优化利用，为扰动条件下电力系统的安全稳定运行提供了频率和电压支撑，提高了高渗透率光伏发电接入条件下电网的安全稳定运行。

技术领域

本发明属于新能源发电运行控制技术领域，涉及一种光伏电站频率与电压调节协同控制方法及系统。

背景技术

近年来光伏发电技术得到了大规模的推广和应用，当光伏发电的装机容量达到一定的程度后，其出力的间歇性、随机性、波动性将不可避免地对电网的功率能量平衡带来冲击，增加系统的调频调峰需求。另一方面，光伏发电的运行控制特性完全由电力电子逆变器决定，没有转动惯量和阻尼特性。在本地电网与外部大电网连接较弱时，一旦该地区有故障大扰动发生，数量庞大的光伏发电不但不具备常规发电机组的同步支撑能力，还可能因为故障穿越功能的缺失纷纷脱网，进一步恶化系统的稳定性。

因此，为保证考虑高渗透光伏接入后地区电网的安全稳定运行，本专利提出一种光伏电站频率与电压调节协调控制策略，解决了扰动条件下光伏逆变器参与频率与电压调节过程中的协调优化问题，以支撑高渗透率光伏发电接入条件下电网的安全稳定运行。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中发生故障扰动时，光伏发电设备的支撑能力弱，容易出现脱网现象，恶化系统运行的稳定性的问题，提供一种光伏电站频率与电压调节协同控制方法及系统，实现了扰动条件下光伏逆变器参与频率与电压调节过程中的协调优化。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种光伏电站频率与电压调节协同控制方法，包括以下步骤：

S1：确定光伏发电站中调控参与频率、逆变器有功输出、逆变器无功输出的优先级顺序；

S2：基于S1中的优先级顺序，结合光伏发电站容量利用状况，划分逆变器的调压工况；

S3：采集当前光伏发电站的运行数据，通过运行数据计算下一时刻无功调压量，基于下一时刻无功调压量预判下一时刻的调压工况，并根据下一时刻的调压工况计算逆变器的有功输出和无功输出。

本发明的进一步改进在于：

所述步骤S1中，优先级顺序为：

将光伏并网点电压调至不越限状态；

调节逆变器有功功率输出至最大化；

调节逆变器无功输出至最小化。

所述步骤S2中，所述逆变器的调压工况包括：

工况Ⅰ：表示下一时刻无需调压，逆变器的有功功率按最大功率追踪或调度有功指令输出，无功功率输出为0；

工况Ⅱ：表示下一时刻光伏电站并网点PCC处电压会越上限，按照功能的优先级顺序，优先利用部分逆变器剩余容量进行无功调压，调压过程中有功功率仍按MPPT输出；

工况Ⅲ：表示下一时刻并网点PCC处电压会越上限，且单独利用逆变器剩余容量进行无功调压无法将并网点PCC处电压调至正常范围内，需减少逆变器有功输出，多余容量用于无功调压。

所述步骤S3中，采集当前光伏发电站的运行数据包括：